Regulierung der Blütezeit beim Japanischen Wildrettich
Wachstum & Entwicklung

Regulierung der Blütezeit beim Japanischen Wildrettich

Wie beeinflussen klimatische Faktoren die Blütezeit in natürlichen Populationen von wildem Rettich in Nord- und Südjapan?

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Die Blüte ist der entwicklungsgeschichtliche Wendepunkt vom vegetativen zum reproduktiven Wachstum im Lebenszyklus vieler Pflanzen. Die Induktion der Blüte ist die wichtigste Phase in Bezug auf die Fortpflanzungsstrategie und die Zuweisung begrenzter Ressourcen an Samen. Die Blütezeit wird sowohl durch entwicklungsbedingte als auch externe klimatische Hinweise wie Temperatur und Photoperiode bestimmt und durch ein komplexes hierarchisches Signalnetzwerk reguliert, das diese Stimuli integriert.

Bei vielen Brassicaceae-Arten ist eine Kälteperiode für den Beginn der Blüte erforderlich. Dieses Phänomen wird Vernalisation genannt. Wilder Rettich (Raphanus sativus)-Pflanzen in Nord- und Südjapan weisen eine obligate bzw. fakultative Vernalisation auf. Mit anderen Worten, nördliche Populationen benötigen eine Kälteperiode, um zu blühen, während südliche Populationen dies nicht tun. Die Vernalisation beschleunigt jedoch die Blüte beider Ökotypen, was sie zu einem hervorragenden System für genetische Studien von Variationen der Blütezeit macht.

Der Zeitpunkt der Blüte des japanischen wilden Rettichs wird durch die Vernalisation bei nördlichen Pflanzen und durch die Tageslänge bei südlichen Pflanzen reguliert.

In ihrer neuen Studie veröffentlicht in AoBP, Haben et al. führten eine detaillierte genetische Analyse der Variation der Blütezeit als Reaktion auf Kälte und Tageslänge bei wildem Rettich durch gesammelt von Hokkaido (nördliche Bevölkerung) und Okinawa (südliche Bevölkerung) in Japan. Die Auswirkungen der Kälteeinwirkung (mit und ohne) und der Tageslänge (langer und kurzer Tag) auf die Blüteinduktion wurden unter Verwendung eines Experiments in kontrollierter Umgebung mit Samen beider Populationen bewertet.

Die Ergebnisse der Studie geben insgesamt einen Hinweis darauf, dass Akzessionen mit obligater Vernalisationspflicht eine höhere Empfindlichkeit gegenüber längerer Kälteeinwirkung aufweisen könnten. Andererseits überwiegt bei Akzessionen mit fakultativer Vernalisationsanforderung der photoperiodische Weg. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass diese Mechanismen in natürlichen Populationen als Reaktion auf ihre gegensätzlichen Klimasignale eine optimale Blütezeit verleihen.

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Geschrieben von

William Salter

William (Tam) Salter ist Postdoktorand an der School of Life and Environmental Sciences und am Sydney Institute of Agriculture der Universität Sydney. Er hat einen Bachelor-Abschluss in Ökologie.

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